主要内容

单环反馈/预滤器补偿器设计

此示例显示如何调谐多个补偿器(反馈和预滤器)来使用控制系统设计师

打开模型

打开发动机速度控制模型,花几点探索它。

Open_System('scdspeedctrl'

设计概述

此示例介绍了使用反馈和预滤器补偿器设计单环控制系统的过程。设计的目标是:

  • 从Simulink Step块跟踪参考信号金宝appSCDSPEDCTRL /速度参考。设计要求是在步骤参考输入中具有5秒钟和零稳态误差的稳定时间。

  • 拒绝子系统中指定的未测量的输出干扰SCDSPEDCTRL /外部干扰。设计要求是将峰值偏差降低到190rpm,并为步骤干扰输入具有零稳态误差。

在该示例中,通过设计PID补偿器来实现反馈回路和拒绝输出干扰的稳定scdspeedctrl / pid控制器。预滤器SCDSpeedCrl /参考滤波器用于调整反馈系统对参考跟踪的变化的响应。

开放控制系统设计师

这个例子用途控制系统设计师调整反馈系统中的补偿器。打开控制系统设计师

  • 启动预先配置的控制系统设计师通过双击模型左下角的子系统。

  • 配置控制系统设计师使用以下过程。

启动新设计

打开控制系统设计师,在Simulin金宝appk模型窗口中,在应用画廊,点击控制系统设计师

编辑架构对话框将打开控制系统设计师发射。

在里面编辑架构对话框,在选项卡,单击添加块,并选择以下块进行调整:

  • SCDSpeedCrl /参考滤波器

  • scdspeedctrl / pid控制器

在这一点信号选项卡,自动添加Simulink模型中定义的分析点作为金宝app地点

  • 输入:SCDSPEDCTRL /速度参考输出端口1

  • 输入SCDSPEDCTRL /外部干扰/步骤扰动输出端口1

  • 输出SCDSPEEDCTRL /速度输出输出端口1

在这一点线性化选项标签,在手术点下拉列表,选择模型初始条件

在调整控制器时创建新的曲线以查看步骤响应。在控制系统设计师, 点击新情节,选择新步骤。在里面选择响应绘图下拉菜单,选择新的输入输出传输响应。配置响应,如下所示:

要查看响应,请单击阴谋

类似地,创建一个步骤响应图以显示干扰抑制。在“绘制”绘制“对话框的”新建步骤“中,配置响应如下:

曲调赔偿者

控制系统设计师包含几种调整控制系统的方法:

  • 使用开放/闭环BODE,根轨迹或NICHOL编辑器图进行图形调整补偿器杆,零和增益。点击调整方法,并选择编辑器图形调整

  • 使用时间域和频域设计要求优化补偿器参数(需要Simulink Design Optimization™软件)。金宝app点击调整方法,选择基于优化的调谐。有关更多信息,请参阅对单环控制器设计执行时间和频率要求(金宝appSimulink设计优化)

  • 使用基于诸如闭环时间常数的参数来计算初始补偿器参数。点击调整方法,并选择一个PID调整内部模型控制(IMC)调谐循环塑造(需要强大的控制工具箱™软件),或LQG综合

完成设计

以下补偿参数满足设计要求:

  • scdspeedctrl / pid控制器有参数:

p = 0.0012191 i = 0.0030038
  • SCDSpeedCrl /参考滤波器

分子= 10分母= [1 10]

闭环系统的响应如下所示:

更新Simul金宝appink模型

要将补偿器参数写回Simulink模型,请单击金宝app更新块。然后,您可以在非线性模型上测试您的设计。

bdclose('scdspeedctrl'

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